資源簡介

信息技術　必修1
《數據與計算》
第一章　數據與信息
學業測試
1．單選題
（1）數據是現實世界原始事物現象的（）,是信息的載體。
A．符號記錄
B．還原
C．反映
D．提升
（2）下列編碼方式中，屬于圖像編碼的是（）。
A．ASCII碼
B．GBK
C．圖像壓縮
D．統一碼
（3）有人寫了一個數制轉換的式子：70-25=41。若要使該等式成立，則70、41有可能分別為（）。
A．十進制，十進制，十六進制
B．十進制，十六進制，八進制
C．十六進制，八進制，十進制
D．八進制，八進制，十六進制
說明：此題直接用ABCD的對應進制代入計算是最快的方法，最少算1次，最多算4次。
B項：（70）10-（2516→3710）16=（418→3310）等式成立！
（4）下面屬于數據處理方式的是（）。
A．存儲
B．挖掘
C．分析
D．以上都是
（5）英文大寫字母A的ASCII碼值是（）。
A．65
B．66
C．97
D．98
（6）在計算機信息處理領域，下面關于數據的敘述中，錯誤的是（）。
A．數據是對客觀事實、概念等的一種表示
B．數據可以是數字、文字、圖畫、符號、聲音、活動圖像等
C．數據類型可分為數值型數據和非數值型數據兩類
D．數據與信息不同，數據是日常所說的數值，而信息是指日常所見的現象
（7）數據的一個基本特征是（）。
A．只能表示計算所用的數值
B．都是以二進制形式存儲在存儲器
C．以各種形式存儲在內存中
D．所有的數據按存儲器類型組織
（8）數字信號和模擬信號的不同之處是（）。
A．數字信號在大小和時間上均連續，而模擬信號則相反
B．數字信號在大小和時間上均不連續，而模擬信號則相反
C．數字信號在大小上不連續，時間上連續，而模擬信號則相反
D．數字信號在大小上連續，時間上不連續，而模擬信號則相反
（9）模擬信號數字化的三個步驟依次為（）。
A．抽樣、量化、編碼
B．編碼、量化、抽樣
C．抽樣、編碼、量化
D．量化、抽樣、編碼
（10）下列是記錄信息的載體，其中能夠記錄信息最多的載體是（）。
A．一張A4紙
B．一份《人民日報》
C．一張VCD光盤
D．一張DVD光盤
（11）畢業典禮上，同學們紛紛用自己的手機拍下這個值得紀念的時刻，并通過微信發布到朋友圈中，與好友分享。以上情況屬于信息的（）特征。
A．真偽性和傳遞性
B．傳遞性和可依附性
C．時效性和價值相對性
D．可處理性和可存儲
（12）用手機掃描二維碼可獲取相關信息，則下列說法錯誤的是（）。
A．信息具有載體依附性，二維碼是信息的載體
B．手機掃描二維碼的過程采用了字符識別ORC技術
C．二維碼中可能包含病毒信息，不要盲目掃描來歷不明的二維碼
D．二維碼可以存儲各種信息，主要包括：網址、名片、文本信息、特定代碼等
（13）二進制數1011110轉換成十六進制數是（）。
A．B7H
B．BFH
C．5EH
D．5FH
說明：此題書上是8位二進制數（1011，1110）則答案應為BEH，如果改為（0101，1110）則答案為5EH，即選C項。
（14）一幅未經壓縮的1024
768像素、16位色的BMP圖像，其存儲空間為（）。
A．468KB
B．1.5MB
C．2.4MB
D．3.7MB
　　說明：圖像大小＝14+40+4
216+1024
768
16÷8＝1638454B=1600.05KB=1.56MB，最接近的值為1.5MB，選B項。
（15）錄制一段時長為1分鐘、采樣頻率為44.1kHz、量化位數為16位、雙聲道、WAVE格式的音頻，該音頻的存儲容量約為（）。
A．10.3KB
B．172KB
C．10.1MB
D．80.7MB
　　說明：聲音大小＝44.1
1000
16
2
60÷8＝10584000B=10335.9KB=10.09MB。
2．思考題
（1）在信息時代如何判別信息的真偽？談談你的方法或經驗。
參考：
1．可參考老版的信息的鑒別與評價從三個方面考慮：信息來源是否權威、價值取向是否正確、信息的時效性是否真實有效；
2．也可以參考百度，（1）查看IP。不論是在客戶端發微信朋友圈，還是登陸論壇發帖子，抑或在微博發表言論，IP地址都是唯一的、固定的。可以從兩個方面進行辨識。一方面是IP地址注冊的時間。若是針對某些社會熱點事件發表的言論，更應該去關注言論人的注冊時間。如是新注冊的時間，而又針對當今某熱點事件發聲，則需要提高警惕。另一方面則是關注IP地址出現的熱度。當某些社會熱點事件發生后，針對該事件的言論集中出現在某一地區的某個IP地址，那么有可能有人在這一地區進行有組織的引導和干預。通過辨識IP地址，就可以知道某些言論或熱點是否有網絡水軍或網絡槍手炒作，作為個人一定要提高意識，避免不經驗證就盲目轉發信息，進而不知不覺成為網絡水軍的一員。
（2）查看歷史信息。一般而言，一個人的價值觀是相對固定的，一旦形成很難改變。同樣，通過翻閱發帖人的微信、微博的發送的歷史信息，即可辨別出這個人對某些事件的發言立場和態度。一個正常的有理性的人，看待事物或者發表某些言論的時候，也是比較理性正常的。例如，如果這個人談論事情的時候是一貫的某種口吻，若再談論類似事情的時候換了另一種口吻，或者綜合分析與他以前的立場觀點不一樣了，發生了180度的大轉彎。那么，對他發表的新言論應該多幾個心眼兒，信息有可能不實或者別有用心。
（3）查看活躍度。經常上網的人，不管是在哪種自媒體上發聲都是比較活躍的。如果一個人注冊了微信、論壇賬號、微博、QQ等許多網絡賬號，經常不發表言論，即我們所說的潛水。而突然有段時間非常活躍，那么這種不經常的舉動，背后一定有不尋常的動機和目的。例如，有的人注冊了新賬號，集中幾天集中談論某件事，但是事后就銷聲了，不見蹤影了。等過一段時間又突然出現了，發聲后又消失了。其出現活躍程度與網絡輿論事件關聯度很高，那么這種行為是需要警惕的。
當看到有些言論或者信息有轉發的沖動的時候，至少解決如下三個問題：內容是不是可以被驗證，信息是不是來自正規渠道，是否有兩個以上的獨立來源可以證實。
（2）什么是ASCII碼和Unicode碼？
參考：
ASCII碼：美國信息交換標準代碼，是用8位二進制碼為所有英文字母52、阿拉伯數字10、不可見控制符33以及標點符號、運算符號33等字符提供的編碼。
Unicode：又稱統一碼、萬國碼、單一碼，是計算機科學領域里的一項業界標準，包括字符集、編碼方案等。Unicode是為了解決傳統的字符編碼方案的局限而產生的，它為每種語言中的每個字符設定了統一并且唯一的二進制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉換、處理的要求
（3）某公司想為每個員工分配一個唯一的二進制位ID,以便計算機管理。如果有500名員工，則最少需要多少位來表示？
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
根據上表可以29=512>500，所以要產生500名員工的二進制ID號，需要9位二進制才能滿足條件。
如果又增加了200名員工，則是否需要調整位數？如果需要調整應該調整到多少位合適？
由于500+200=700，
210=1024>700，所以在原來的基礎上必須增加1位，需要10位二進制數才能滿足ID的數量。
（4）請簡述數據與信息的區別與聯系。
【區別】
（1）數據是對客觀事物記錄下來的可以鑒別的符號。這些符號不僅指數字，而且包括字符、文字、圖形等；信息是經過加工后并對客觀世界產生影響的數據。
（2）數據是數據采集時提供的，信息是從采集的數據中獲取的有用信息。
（3）數據反映的是事物的表象，信息反映的是事物的本質。
（4）數據的形式變化多端，很容易受載體的影響，信息則比較穩定，不隨載體的性質而隨意改變。
【聯系】數據是反映客觀事物屬性的記錄，是信息的具體表現形式。數據經過加工處理之后，就成為信息；而信息需要經過數字化轉變成數據才能存儲和傳輸。
（5）某公司為了提高銷售人員的推銷策略和銷售技巧，希望業務人員能夠把各自在銷售實踐中的經驗和技巧與大家一起分享學習，便特別設立了每季度一次的銷售方案評獎。每個銷售人員都拿出自己的得意之作參加評獎。公司最后把所有的方案匯集起來裝訂成冊，發給大家學習參考。幾個季度下來，這個公司各大區的銷售就取得了突飛猛進的發展，公司也形成了很好的學習和探討業務的氛圍，這體現了信息的哪些特征？
答：(1)傳遞性。信息的傳遞打破了時間和空間的限制。例如，公司不同地區的業務員一同分享和學習。
(2)共享性。信息作為一種資源，通過交流可以在不同個體或群體間共享。例如：業務人員能夠把各自在銷售實踐中的經驗和技巧與大家一起分享學習。
(3)依附性和可處理性。各種信息必須依附一定的載體才能夠表現出來，為人們所接收，并按照某種需要進行處理和存儲。信息如果經過人的分析和處理，往往會產生新的信息，使信息得到增值。例如，公司最后把所有的方案匯集起來裝訂成冊，發給大家學習參考。
(4)價值相對性。信息作為一種特殊的資源，具有相應的使用價值，它能夠滿足人們某些方面的需要。例如：公司各大區的銷售就取得了突飛猛進的發展
(5)時效性。信息不是一成不變的東西，它會隨著客觀事物的變化而變化。例如：幾個季度的業務突飛猛進，但是后期是否繼續增長不一定。
(6)真偽性。人們接收到的信息，并非所有都是對事物的真實反映，因此信息具有真偽性。例如：公司也形成了很好的學習和探討業務的氛圍，鑒別業務經驗的真偽性。
（6）談談二進制、八進制和十六進制等數字表示方法的優點和缺點
八進制就是逢8進位，十六進制就是逢16進位，2、8、16，分別是2的1次方，3次方，4次方。這三種進制之間可以非常直接地互相轉換。八進制數或十六進制數實際上是縮短了的二進制數，但保持了二進制數的表達特點
（7）所謂視頻編碼方式是指通過特定的壓縮技術，將某個視頻格式的文件轉換成另一種視頻格式文件的方式。那么，目前視頻最常用的格式有哪些？視頻流傳輸中最為重要的編解碼標準有哪些？
答：MPEG格式bai、AVI格式、dunAVI格式、ASF格式、WMV格式、MOV格式、3GP格式等。
視頻流傳輸中最為重要的編解碼標準有國際電聯的H.261、H.263、H.264，運動靜止圖像專家組的M-JPEG和國際標準化組織運動圖像專家組的MPEG系列標準，此外在互聯網上被廣泛應用的還有Real-Networks的RealVideo、微軟公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等
（8）MP4,全稱MPEG-4
Part
14,是一種使用MPEG-4的多媒體電腦檔案格式副檔名為mp4,以儲存數碼音訊及數碼視訊為主。目前MP4格式的主要用途是什么？
答：MPEG-4用于音頻、視頻信息的壓縮編碼標準，MPEG-4格式的主要用途在于網上流、光盤、語音發送（視頻電話），以及電視廣播。
3．情境題
（1）數據壓縮
RLE（Run-Length
Encoding,行程長度編碼）是一種編碼方式，也是一種簡單的無損壓縮法，壓縮和解壓縮效率高。
RLE壓縮法：利用控制字節的最高位來標識是否進行了壓縮。當最高位為1時，則后面7位表示的是數據的重復次數；當最高位為0時，則后面7個位的數是被壓縮的數據。
例如，如果有15個十六進制數都是30,那么，壓縮后的編碼為8F30。
識別說明：十六進制數8F轉換為二進制是1000111,最高位是1,后面的7位0001111表示的是字節的重復次數15;十六進制數30轉換為二進制是00110000,最高位是0,30是被重復的數據。采取這種方法，一個字符只有重復兩次以上，才能被壓縮。即使一個數據只重復3次，也可以獲得30%的壓縮比。
問題1:如果經過RLE壓縮方法壓縮后的數據為8A6F,那么解壓縮前的數據是什么？
問題2:根據RLE壓縮方法，下列字符數據經過壓縮后的數據是什么？
20,30,30,30,35,35,．．．,35,64。其中，十六進制數30共有3個，35共有60個。
問題1答：8A二進制是1000
1010
所以重復10次，重復內容是十六進制的6F。
那么壓縮前的數據是：6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F。
問題2答：重復3次二進制是0000
0011，最高位置1以后就是1000
0011即83，重復內容是十六進制30
，所以壓縮后的數據為83
30。
重復60次二進制是0011
1100，最高位置1以后就是1011
1100即BC，重復內容是十六進制35
，所以壓縮后的數據為BC
35。
那么最后壓縮數據為：20，
83
30，
BC
35，64。
（2）我國秦朝以前，各國的錢幣和度量衡的單位都不統一，各國商賈和百姓之間的交易并不方便。秦朝統一六國后，秦始皇下令統一度量衡，由李斯負責起草文件。當時度量的標準已經基本確定，唯獨這“衡”還拿不定主意，于是李斯去請教始皇帝。秦始皇提筆寫下了“天下公平”以作批示，但并沒有給出確切的數目參考。李斯為了避免以后遭到罪責，決定將“天下公平”這四個字的筆畫數（一共16畫）作為重量標準，于是確定了一斤等于十六兩的規則，并在我國長達2000多年的封建社會一直沿用，直到新中國成立后才改成現在的一斤等于十兩。“半斤八兩”的故事，可以說明十六進制的使用有悠久的歷史。
問題1:查閱資料回答，為什么中國古代的秤用十六進制，而現代的秤卻用十進制？
答：參考百度資料。
推想一：根據歷史記載，在我國古代的時候，通常都是用北斗七星、南斗六星和福祿壽三星制作秤桿，秤桿上的十六個點就分別代表著它們，這十六星在秤桿上刻制成當時的“十六星花”，這十六星告誡做買賣的人們要為人實誠，不欺瞞顧客。否則的話，賣給別人少一兩就少福氣，少二兩就少利祿，少三兩可就折壽了，這就做成了一把十六兩的秤，也叫十六金星秤。這個方法從古代一直被人民群眾沿用到解放初期。改革開放帶來的無神論思想，在無形之中沖破了許多傳統封建習俗，也讓秤桿的技術方法與約束變得不復存在
推想二：我國古代時民間生活疾苦，用于稱量的器具自然相對粗糙簡陋，如果是要在一根木頭上取得平均值，最邊界的方法莫過于用繩子對折一次兩等分，再對折一次四等分，這樣一來，十六等分剛好是適合測量的程度，分十六等分明顯比分十等分容易；再比如，一個秤砣如果剛好重一兩，就可以用秤桿稱出相同一兩重的東西，然后兩邊的重量只要加在一起就可以稱出二兩的物品。同理，這樣的方法來稱四兩、稱八兩、稱十六兩都是極為方便的——因為十六進制可以乘以二除以二，所以用一些很簡單的工具，就可以輕松做到換算，但如果是用十進制的話工具要求就比較高了，操作也相對比較麻煩。而我們現代隨著科技的發展和技術的提高，漸漸地，十進制變得比較符合我們日常生活中的運算，是時代的進步推動了算數的發展，這也算是一種現代化的表現吧。
問題2:十六進制與八進制是如何快速轉換的？
答：
用二進制過渡一下，先將一位十六進制轉換為四位二進制，然后將所有二進制從右往左每三個一組（如果最后一組不足三位，在前面補0），轉換為八進制。
舉個例子吧，十六進制34為例，轉換：
1、首先將十六進制34轉換為二進制：0011
0100（原則是一位十六進制轉換成二進制是四位，如3轉換成0011
，4轉換成0100）
2、將二進制0011
0100
從右往左每三個一組，如果最后一組不足三位，在前面補0，故變成
000
110
100，然后每三位轉換成一位八進制，即064.
故十六進制34轉換為八進制后為64
問題3:有人寫了一個數制轉換的等式：85-33+110=40。若要使該等式成立，則85、33、110、40有可能分別為什么進制？
答：因為（85）10=（0101
0101）2=（125）8=（55）16
（33）8=（1B）16
（110）2=（6）16
所以（55）16-（1B）16+（6）16=（40）16
85、33、110、40有可能分別為十、八、二、十六進制。
（3）在黑白膠片時代，照片很少，人們只記錄下人生的幾個瞬間，卻能喚起永不褪色的記憶。但照片會漸漸泛黃，日益模糊。數碼技術的時代，照片很多，人們可以記錄著日常生活的點點滴滴，可以隨時上傳到網絡與人分享，它從不泛黃，永不模糊。
隨著信息技術的迅猛的發展，舊照片數碼化存儲將是未來發展的方向，利用最新信息技術來管理舊照片將變得更加方便和快捷。將舊照片實物變成數據——電子文件，指在數字設備環境中生成，以數碼形式存儲于磁帶、磁盤、光盤等載體，依賴計算機的數字設備閱讀、處理，并可在通信網絡上傳送的文件。數字照片的拍攝和利用方便快捷，通過電腦設備可以隨時輸出。收集、存儲、歸檔、利用和傳輸等要求，數字照片不僅能完全滿足以上各項要求，而且還具有存儲時間久、占用物理空間小、形成和使用成本低等特點，因此，舊照片數碼化已經成為一種發展的必然趨勢。
問題1:年代久遠的黑白老照片如何變成數碼照片？如何上色？
答：把黑白老照片通過掃描儀傳輸到電腦上，采用Photoshop類軟件進行上色。
具體操作步驟參見：https://jingyan.baidu.com/article/e3c78d64b328fa3c4c85f5e0.html
問題2:上述老照片存儲在計算機內為1920像素×1080像素、24位色，文件大小是多少
答：5.93MB
1920×1080×（24÷8）=6075KB=5.93MB
問題3:如何把一堆老照片做成一個有紀念意義的視頻？
答：用視頻編輯軟件可以把老照片制作成為電子相冊類視頻。
例如采用數碼大師軟件編輯視頻。
1.批量加入照片，為照片配上文字。點擊“添加相片”可以同時選中多張照片，批量導入，很省事兒。選中圖片再按住鼠標左鍵，就可以拖動圖片改變播放順序啦。如果需要給照片取名字或者為照片配上自己的心情或者感悟質量的文字，點擊“修改名字/注釋/旁白”就能實現了。
2.加上美觀、動感的相片特效。左側欄選擇“相片特效”欄目，在此面板選擇為照片添加動感特效。在“當相片展示時”的下拉框中選擇“動感場景”或“雙重動態”時還能激活動景特效。
3.搭配動聽的音樂。左側欄選擇“背景音樂”欄目，點擊“添加媒體文件”按鈕，就可以導入音樂了。想添加歌詞也是可以做到的，點擊“插入歌詞”導入和音樂匹配的歌詞文件。
（4）某市政府計劃將市內的A區域作為經濟開發區的消息一出，房地產董事長老張興奮極了，腦海里想的都是如何策劃開發A區域范圍內的房地產，而正在讀高中的小李卻沒有那么興奮，覺得這只是政府的一個規劃而已。同一信息，但老張和小李的反應卻截然不同。
問題1:上述案例體現了信息的什么特征？
答：(1)傳遞性。A區域作為經濟開發區的消息被傳遞。
(2)共享性。房地產董事長老張、高中的小李等都接收到消息。
(3)價值相對性。房地產董事長老張何策劃開發，高中的小李卻覺得這只是政府的一個規劃而已
(4)真偽性。政府發布信息的權威性。
問題2:有人看完案例說：“所有信息都是有價值的！”這句話對嗎？請舉例說明。
答：這句話不正確。因為每一個信息都有其時效性，離開了特定的條件、特定的環境和特定的對象，信息的價值和意義往往就會消失了。例如，某次征文通知是一則信息，當征文截止或活動結束后，這則信息自然而然就失去了其價值了。
（5）小明和小紅在一起玩游戲，通過手電筒的燈光來實現一定距離內兩個人的信息傳遞，要傳遞的信息是英文，兩人分別設計了兩個方案。小明的方案是：將26個字母對應26種不同的顏色，要傳遞時用不同顏色的濾光片改變電筒射出的光的顏色。小紅的方案是：將26個字母編碼成二進制數字，通過電筒光線的閃爍來傳遞信號。這里可以把小明的方案看作模擬信號傳播，但人對顏色的識別可能會有偏差，且大氣對不同顏色的光線吸收程度不同，因此模擬信號傳播的缺點也比較明顯。小紅的方案可以看作數字信號傳播。光線的閃爍很容易分辨，且不容易受到干擾，因此這個通信方案的可靠性就比模擬信號更強。
問題1:模擬信號與數字信號的區別在哪里？
答：（1）信號形式不同：數字信號是指在取值上是離散的、不連續的信號。常用有限位的二進制數表示，只有0、1兩個狀態。
模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。
或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。
（2）傳輸模式不同：模擬信號一般用來傳輸模擬數據（模擬量），例如：用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示。數字信號一般用來傳輸數字數據（數字量），例如用一系列斷續變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進制數1，用恒定的負電壓表示二進制數0)，或光脈沖來表示。
（3）優勢上的不同。模擬信號特點：其精確的分辨率，在理想情況下，它具有無窮大的分辨率；當達到相同的效果，模擬信號處理比數字信號處理更簡單。數字信號特點：抗干擾能力強、無噪聲積累。
問題2:模擬信號和數字信號之間如何相互轉換？
答：模擬信號通過解調成為數字信號，數字信號通過調制變為模擬信號。

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